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宇宙的未来
史蒂芬 霍金
一、引出本文内容。
二、介绍本文的创作时间及相关背景。
三、介绍史蒂文·霍金。
四、介绍史蒂文·霍金的出版作品。
五、学习重点。
六、对课文进行分段。
七、写板书。
八、介绍结构内容。
九、提问题。
十、抽学生回答问题。
十一、讲课完毕。
一：整体把握（引出本文内容）
仰望灿烂的星空，我们会肃然起敬，产生无穷无尽的联想和想象。从古到今，人们对于宇宙的猜想和探索从来也没有停止过，如屈原在《天问》里就发出了一系列的探问：“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？······九天之际，安放安属？隅隈多有，谁知其数？天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？自出汤谷，次于蒙汜，自明及晦，所行几里？”中国古代的宇宙学有混天说、盖天说、宣夜说等，西方有日心说、地心说等。然而知道20世纪诞生现代宇宙学，人们对宇宙的认识才有了根本性的突破。本文作者是当代著名的理论物理家，他以：“宇宙的未来”这样玄而又玄的话题在剑桥大学作演讲，对我们认知宇宙有哪些启示呢？
二：介绍本文的创作时间及相关背景
本文是史蒂芬·霍金1991年1月在剑桥大学的一次演讲录，从古代巫师的预言，谈到近代宗教的预言，然后过渡到自己对宇宙未来的预言，结构严谨，重点突出。作者运用天体物理学理论，对宇宙未来做出了两种预测，一是继续膨胀下去；二是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是收缩，取决于宇宙的平均密度。“如果它比临界值小，宇宙就将永远膨胀。但是如果它比临界值大，宇宙就会坍缩，而时间本身就会在大挤压处终结。”可“现在密度似乎非常接近于把坍缩和无限膨胀区分开来的临界密度”，所以两种结果都有可能。本片课文是演讲录，也是一篇科技论文，预言生动、幽默，传播了科学知识。阅读可以帮助我们感受科学精神，感受一位伟大的科学家的意志与毅力、胸怀与思想，增进科学素养；进而敬畏自然、探索自然，与自然和谐相处。
三：介绍史蒂文·霍金
史蒂芬·霍金是继阿尔伯特·爱因斯坦之后最杰出的物理学家。霍金1942年出生于英国牛津，先后就读于牛津大学和剑桥大学，学习数学、物理学和宇宙学。1963年，霍金经诊断得了肌萎缩性侧索硬化症。这种病会引起肌肉萎缩。导致瘫痪：说话会越来越困难，直至完全丧失预言能力：患者通常因发肺炎或窒息而死亡。不过，患者的思维能力包括记忆能力不受影响。医生告诉霍金他最多只能活两年。在经历了一段短暂的失望和沮丧后，霍金又开始了他的宇宙学研究。霍金后来在相对论、“大爆炸”和黑洞等领域取得了突出的研究成果。霍金1988年出版的宇宙学著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》，是一部里程碑式的畅销书。霍金被确诊患病已三十多年，但他仍孜孜语宇宙起源的理论研究，仍在为大统一理论而耕耘不已。霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授，这也是牛顿爵士曾担任过的职位。
四：霍金出版作品介绍
（1）《时间简史：从大爆炸到黑洞》（2）《时间简史续篇》
（3）《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》（4）《时空本性》（5）《果壳中的宇宙》
五：学习重点
1、把握作者的论述思路。
2、理解本文的一些相关论述的作用。
3、了解本文严谨、幽默的语言特点。六：对课文进行分段
第一部分（1— 6），讲预言未来是非常困难的，然而在一定的条件下对宇宙的未来进行预言是可能的。
第二部分（7—13），讲预言宇宙的未来需要在非常大的尺度下，因为在非常大的尺度下，宇宙是简单的。
第三部分（14—22），讲宇宙现在正在膨胀并且可能继续膨胀也可能停止膨胀并开始坍缩，关键是宇宙的平均密度。
第四部分（23—25），讲我们现在对宇宙的平均密度还没有清醒的认识，只知道我们现在的宇宙的平均密度非常接近于膨胀和坍缩的临界密度。
第五部分（），是总结，说宇宙的未来可能继续膨胀，也可能停止膨胀并开始坍缩
七：板书设计
古代巫师——模棱两可 预言未来是非常困难的宗教预言——另立新说
物理方程、制约大脑方程——混沌状态
（比较中看可预言未来）
不知物理定律——不影响预测未来 科学家认为能预测未来
坍缩
弄清宇宙的密度——
暗物质
膨胀
（坍缩？膨胀？——难定）
八：结构内容介绍
1、在演讲的开头，作者就提出，预言将来是非常困难的，预言宇宙的将来尤其困难。虽然如此，科学家对此仍然满怀信心。
2、作者先从古代的巫术和近代的宗教预言谈起，引出话题，说明从科学的角度谈论宇宙的未来是非常严肃的事，科学有别于宗教的地方是它的求实精神。探讨宇宙是继续膨胀还是有可能收缩是这篇演讲的主体部分，计算宇宙的密度又是这一主体部分的关键，有关宇宙中物质临界值的探讨，则把问题引向深处。
3、最后，介绍两种新的理论——人择原理和暴涨理论，则体现了科学界最新的探索。作者从可见物质谈到暗物质，从成熟的理论谈到科学的假说，把问题讲的透彻明白。最后没有做出一个明确的预言，恰恰说明他严谨的科学态度。
九：文章的行文结构怎样？
这篇科技论文是演讲词，文章的结构是：
（1）科学家有信心预言未来。
（1）巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。
（2）物理方程、制约大脑的方程具有混沌性，因此我们不能预言人类；而宇宙的行为在非常大的尺度下却是简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言遥远的未来。
（3）宇宙的未来有两种可能，一是继续膨胀下去，二是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是坍缩，取决于宇宙的平均密度。
（4）宇宙现在的密度非常接近与把坍缩和膨胀区分开来的临界点上，所以两种可能都会发生。
十：体会幽默风趣的语言特点（课文中关于幽默风趣的语言有哪些？）
作为一篇关于宇宙未来的演讲词，本文的大量篇幅是较为严肃的科学话题，运用了好多专业术语，容易使人感到沉闷。但是霍金的聪明之处在于它运用了许多幽默风趣的语言，使得这样一篇旨在说明科学道理的学术演讲，让人能够在一种轻松愉快的气氛中认真听下去。
1、课文第2段：说古代女巫“通常是被毒药······的女人”。叙述生动，语言夸张而带有讽刺意味，把女巫需要借助神秘力量来作“预言”的特点揭露无疑。
2、课文第8段：例如，如果你稍微改变一下······就会在赌场发财。用这个比喻生动形象地说明了“即便我们知道了制约宇宙的有关定律，我们仍然不能利用他们去预言遥远的未来”将“轮赌盘”的不确定性和“制约宇宙的有关定律”的物理方程的皆具有混沌性质一语说透，妙趣横生。
3、课文第14段：这有一点······完全不同的个体。用这个比喻形象地说明宇宙在大挤压初终结后，并不是任何发生在“之后”的事件都是另一个相分离的宇宙的部分。
4、课文第4段：这些日期使股票······什么也带不走的话。这句话让人们从笑声中悟到人类自身的某些缺陷和某些思维误区。
5、课文第5段：据说，1844年是第二次······花很长的时间。等等
十一：提问题并抽学生回答问题
问题1：明确对宇宙未来的预言内容是什么？
答：1文章第15—16段：宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关，如果平均密度小于某个临界值，它就会永远膨胀。如果平均密度大于临界值，宇宙就会坍缩，时间本身就会终结。
2文章第17段：在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质，它的吸力足以把高速旋转的星系牢牢抓住，不至于使这些星系或星系团飞散开去。
3文章第19—20段：如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将耗尽它的核燃料，变成一颗白矮星。在大约一百亿年后，具有太阳质量的恒星将变成白矮星灬中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。
4文章第21段：黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞，只要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以“蒸发”掉。
5文章第25段：在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质，这些暗物质能使密度达到临界值，从而可能会使宇宙最终坍缩。但这个时间肯定在一百五十亿年之后。
问题2：作者讲演的题目是宇宙的未来，却先讲了许多历史故事，这起到了什么作用？你认为这是“跑题”了还是语话题有关联？
答：如同中国古代说书人先将一段别的故事引起正题一样，这篇讲演先从古代的先知和巫女谈起，以引起听众的兴趣，起到了引出话题的作用。作者敢于讽刺哪些古代预言家，正是代表科学界表明了一种自信，因为科学的预言是建立在科学研究基础之上的，是可以用科学原理加以说明的。所以说“讲史”是为了“衬今”，不是“跑题”，而是与话题相关的。
问题3：作者对宇宙的未来的预言与巫师、宗教预言家对人类社会未来的预言有何不同？
答：前者是有科学根据的，是运用天体物理学理论进行的科学推测，是科学预言；而后者是没有科学根据可言的。——其实，从上面的题目就可知道，人类社会的未来根本就是无法预言的，因为方程是混乱的，所以巫师、宗教预言家对人类社会的预言注定就是荒唐的。
问题4：根据作者的论述，我们目前所能看到的宇宙物质最多是“临界值”的百分之一，似乎不足以使宇宙坍缩。然而作者又指出，“也许存在足够的暗物质，使宇宙最终坍缩”。宇宙中存在暗物质的证据是什么？作者又举了哪两种假说，说明现在的宇宙密度可能救灾临界状态？
答：宇宙中存在暗物质“一个证据来自于螺旋星系”，“必须存在某种看不见的物质形式，其引力吸引足以把这些旋转的星系牢牢抓住”；“另一个证据来自于星系团”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，这些星系团就会飞散开去······所以，在星系团中我们观测到的星系以外必须存在额外的暗物质”。
问题5：这篇讲演在语言上具有怎样的特色？
答：讲演是面对面的交流，这种交流又是单向度的，如果不注意讲演的语言艺术，就达不到最佳的表达效果。这篇讲演，除了推理严谨外，欲言幽默也是其突出的特点。幽默的语言创造出一种轻松愉快的气氛，更具有亲和力，使所阐述的事理更容易为听众接受。（文章第八段：例如，如果你稍微······文章最后一句：兼有讽刺与幽默，对宇宙未来命运的判断采取了审慎态度。）
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